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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.42.2015.tde-07122015-151201
Document
Author
Full name
Erina Ohara
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2015
Supervisor
Committee
Demasi, Marilene (President)
Cunha, Fernanda Marques da
Tahara, Erich Birelli
Title in Portuguese
Caracterização da tolerância ao estresse oxidativo, capacidade de remoção de proteínas oxidadas e a expectativa de vida de linhagens da levedura S. cerevisiae com mutações sítio-específicas na subunidade α5 do proteassomo 20S: implicações na prevenção de agregação.
Keywords in Portuguese
Agregados
Estresse oxidativo
Longevidade
Proteassomo
S-glutatiolação
Abstract in Portuguese
O proteassomo é um complexo proteico responsável pela degradação de proteínas poli-ubiquitinadas. É constituído por uma unidade catalítica denominada de proteassomo 20S (20SPT) e por unidades regulatórias (19S) acopladas em uma ou ambas as extremidades para formar o proteassomo 26S. O 20SPT é capaz de degradar proteínas por um processo independente de ATP e ubiquitina. Este mecanismo é considerado preventivo de agregação proteica, uma vez que o acúmulo de proteínas oxidadas está diretamente associado ao envelhecimento e doenças neurodegenerativas. Foi observado pelo grupo que o 20SPT da levedura S.cerevisiae sofre S-glutatiolação nos resíduos de Cys 76 e Cys 221 da subunidade 5. Dados obtidos por microscopia eletrônica de transmissão mostraram que a S-glutatiolação promove a abertura da câmara catalítica e consequentemente o aumento da degradação de proteínas. Recentemente, foram obtidas linhagens com mutações sítio-específicas pela substituição dos dois resíduos de Cys glutatioláveis pela Ser. Ensaios realizados com a linhagem C221 mostraram um aumento da longevidade e resistência ao estresse oxidativo quando comparada com a linhagem selvagem, enquanto que a linhagem C76 mostrou uma dificuldade no crescimento. Foi verificado também que a população de proteassomo isolada da linhagem C221 apresenta maior proporção da forma aberta da câmara catalítica. Resultados opostos foram observados na linhagem C76S. No entanto, constatamos um aumento de proteínas oxidadas e de agregados proteicos na linhagem C221 em comparação a selvagem. Esses dados não condizem com o aumento do tempo de vida cronológico desta linhagem, porém acreditamos que esses agregados estejam relacionados a um tipo de sequestro de proteínas potencialmente prejudiciais, como será discutido neste trabalho.
Title in English
Characterization of tolerance to oxidative stress, capacity to remove oxidized proteins and the life span of the yeast S. cerevisiae with site-specific mutations in the α5 subunit of the 20S proteasome: implications in the prevention of protein aggregation.
Keywords in English
Aggregates
Life span
Proteasome
S-glutathiolation
Stress oxidative
Abstract in English
The proteasome is a protein complex responsible for the degradation of poly-ubiquitinated proteins. It comprises a catalytic unit called 20S proteasome (20SPT) and regulatory units (19S) coupled at one or both ends to form the 26S proteasome. The 20SPT is able to degrade proteins by an ATP and ubiquitin independent process. This mechanism is considered preventive of protein aggregation, since the accumulation of oxidized proteins is directly related to aging and neurodegenerative diseases. It was observed by our group that the yeast 20SPT (S. cerevisiae) is modified by S-glutathiolation in the residues Cys 76 and Cys 221 of the 5 subunit. Data obtained by transmission electron microscopy showed that the S-glutathiolation promotes the opening of the catalytic chamber and consequently increased degradation of oxidized proteins. Recently, strains were obtained by site-specific mutations by replacing the two glutathiolable Cys residues by Ser. Tests performed with the C221 strain showed an increased longevity and resistance to oxidative stress when compared to the wild type strain, whereas the C76 strain showed a slower growth. It was also found that the isolated population of the 5-C221S proteasome presents the highest frequency of open catalytic chamber conformation. Opposite results were observed in the C76S lineage. However, we noted an increased pool of oxidized proteins and protein aggregates in the C221 strain compared to the wild type. These data do not match with the increase of chronological life span observed in this lineage, but we believe that these aggregates are related to a kind of "sequestration" of potentially damaging proteins, as will be discussed in this work.
 
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Release Date
2017-12-06
Publishing Date
2015-12-07
 
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